Menentukan Daya Pompa (Daya Air, Daya Poros, dan Daya Motor)

Apa itu Daya?

Sebelum memahami lebih dalam tentang daya pompa ada baiknya kita mengetahui terlebih dahulu teori dasar daya. Daya merupakan laju energi yang dihantarkan selama melakukan usaha dalam periode waktu tertentu, dengan satuan Joule/second atau watt. Rumus daya yang kita ketahui adalah usaha dibagi waktu, jika dijabarkan lagi maka akan terbentuk rumus lain, seperti penjabaran di bawah ini.

P = W / t (Daya sama dengan Usaha dibagi Waktu)
P = (F.s) / t (Usaha sama dengan Gaya dikali Jarak)
P = F.V (jadi Daya sama dengan Gaya dikali Kecepatan)

Tujuan dari mengetahui rumus di atas tidak lain adalah untuk mencari bentuk lain dari satuan Watt sesuai dengan bentuk rumus yang ketiga, yaitu:

\(P = kg.\frac{m}{S^{2}}.\frac{m}{s}\)

Dengan satuan tersebut kita akan membuktikan rumus daya selanjutnya yaitu Daya Air/ Hidrolis.

Pada Gambar di atas dapat dijelaskan bahwa Daya Pompa terdiri dari tiga bagian yaitu daya air, daya poros dan daya motor. Ketiganya merupakan satu kesatuan sistem dimana awal dari penentuan daya adalah daya air dan berakhir pada daya motor. Pada prakteknya energi bergerak dari daya motor terlebih dahulu menuju poros/ transmisi lalu menggerakkan impeller/ sudu-sudu pompa. Jika daya motor tidak sesuai maka berdampak kepada daya air.

Daya Air/ Daya Hidrolis

Daya air merupakan energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa per satuan waktu. Sebuah pompa membutuhkan sejumlah Daya untuk melakukan kerja yaitu memindahkan sejumlah volume air pada ketinggian tertentu. Sebagai contoh jika terdapat data pompa dengan Q = 600 m3/jam, H = 40 meter, artinya adalah Pompa tersebut membutuhkan daya sebesar "sekian" kW untuk memindahkan air 600 m3/jam dengan ketinggian 40 meter.

Formula untuk menghitung Daya Air adalah sebagai berikut:

\(P_{air} = \frac{\rho.Q.g.h}{1000}\)

Jika dilihat Rumus Daya Air di atas maka satuannya sama dengan Rumus Daya di awal (sudah disederhanakan), yaitu:

\(P = kg.\frac{m}{S^{2}}.\frac{m}{s}\)

Rumus Daya air di atas perlu dibagi 1000 untuk mengkonversi dari Watt menjadi KiloWatt, dimana satuan Q adalah M3/detik dan H adalah Meter, sedangkan rho adalah massa jenis air yaitu 998 kg/m3, dan g adalah percepatan gravitasi 9,8 m/s2
Jika kita hitung data di atas maka akan didapat Daya Air sebesar:

P = (998 kg/m3 . 0,166 m3/dt . 9,8 m/s2 . 40 meter) / 1000
P = 65,21 KW

Jadi untuk memindahkan air 600 m3/jam dengan ketinggian 40 meter maka pompa membutuhkan daya sebesar 65,21 kW

Jika kita memberikan Daya Penggerak sebesar 65,21 KW kepada pompa maka yang terjadi adalah pompa tidak dapat mengalirkan air dengan spesifikasi di awal sebesar Q = 600 m3/jam, H = 40 meter. Hal ini disebabkan oleh penurunan efisiensi pompa yang disebabkan oleh gesekan antara air dengan rumah pompa/ sudu-sudu impeller, bantalan dan seal. Oleh sebab itu perlu diperhitungkan adanya penurunan efisiensi yang terjadi dengan cara meningkatkan daya transimisi dengan menghitung Daya Poros.

Daya Poros

Daya poros adalah daya yang harus ditransmisikan oleh poros ke pompa ditambah kerugian daya di dalam pompa, sehingga pompa bisa bekerja sesuai dengan Daya Air-nya. Rumus untuk menentukan Daya Poros adalah:

P poros = Daya air / efisiensi pompa

Jika pada kasus di atas diketahui bahwa efisiensi pompa adalah 84% maka daya poros yang harus tersedia adalah:

P poros = 65,21 kW / 0,84 = 77,63 kW

Penurunan efisiensi juga akan terjadi jika Daya penggerak yang pilih sebesar 77,63 KW. Inefisiensi ini terjadi karena motor penggerak memiliki efisiensinya sendiri. Sehingga daya motor penggerak harus ditingkatkan.

Daya Penggerak/ Daya Motor

Daya Motor adalah Daya yang harus ditransmisikan oleh motor ke poros sehingga poros bisa menggerakkan pompa dan pompa bisa bekerja sesuai dengan Daya Air-nya.

Rumus untuk menentukan Daya Motor adalah:

P motor = Daya Poros / efisiensi Motor

Jika pada kasus di atas diketahui/ yang direncanakan nilai efisiensi motor adalah 90% maka daya motor yang harus tersedia adalah:

P motor = 77,63 kW / 0,90 = 86,25 kW

Dengan mengetahui urutan daya pompa di atas dapat disimpulkan bahwa untuk Pompa dapat mengalirkan air dengan Q = 600 m3/jam dengan H = 40 meter maka diperlukan Daya Penggerak/ Daya Motor sebesar 86,25 KW jika dibulatkan menjadi 90 KW.

Berapa Kebutuhan Daya Listrik Operasi Pompa

Tahapan berikutnya adalah merencanakan kebutuhan daya listrik untuk operasi pompa. Daya yang dibutuhkan harus cukup untuk mengoperasikan pompa dengan spesifikasi di atas. Sesuai dengan Persyaratan Umum Instalasi Listrik (PUIL) yaitu daya yang disediakan adalah 20% lebih tinggi dari Daya Motor, sehingga untuk kasus di atas kebutuhan daya listriknya adalah 90 KW + (90KW x 20%) = 110 KW

Berbagi :